特許 7226802 脊椎固定インプラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-13

(45)【発行日】2023-02-21

(54)【発明の名称】脊椎固定インプラント

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/70 20060101AFI20230214BHJP

   A61B 17/86 20060101ALI20230214BHJP

【ＦＩ】

A61B17/70

A61B17/86

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019523475

(86)(22)【出願日】2018-05-30

(86)【国際出願番号】 JP2018020636

(87)【国際公開番号】W WO2018225588

(87)【国際公開日】2018-12-13

【審査請求日】2021-04-12

(31)【優先権主張番号】P 2017113495

(32)【優先日】2017-06-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】504150450

【氏名又は名称】国立大学法人神戸大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】角谷 賢一朗

【審査官】北村 龍平

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００１／００４７１７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０３１８９６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第２０１５－００６７８０９（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／００１９６３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００８２０６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／７０

Ａ６１Ｂ １７／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣り合う椎体の相対位置を所定の範囲内に保つ脊椎固定インプラントであって、
椎体に固定される複数本のスクリューと、
背側面から腹側面へ向けて前記スクリューが挿入されるガイド孔が両端部に形成された、少なくとも２個のコネクションプレートと、
前記スクリューを介して椎体に固定された隣り合う前記コネクションプレート同士を連結するセンターロッドと、
を備え、
前記コネクションプレートは、椎間関節の凹形状部分に嵌合する凸形状部分を腹側面に有し、
前記凹形状部分は、人体の頭部側から見たときの隣り合う２つの前記椎間関節の互いに対向する内側において、当該椎間関節の凹状となった部分であり、
前記隣り合う２つの椎間関節の背側端部よりも背側に孔中心が位置するように、前記センターロッドが摺動自在に挿入されるセンター孔が前記コネクションプレートの側面に形成されており、
前記コネクションプレートは、前記センターロッドを中心にして回旋可能である、脊椎固定インプラント。

【請求項2】

請求項１に記載の脊椎固定インプラントにおいて、
前記センターロッドが、樹脂材料、または炭素繊維材料で形成されている、脊椎固定インプラント。

【請求項3】

請求項１または２に記載の脊椎固定インプラントにおいて、
前記スクリュー、前記コネクションプレート、および前記センターロッドが、樹脂材料、または炭素繊維材料で形成されている、脊椎固定インプラント。

【請求項4】

請求項３に記載の脊椎固定インプラントにおいて、
前記センターロッドの側方に配置される、隣り合う前記コネクションプレート同士を連結するラテラルロッドをさらに備え、
前記ラテラルロッドが、樹脂材料、または炭素繊維材料で形成されている、脊椎固定インプラント。

【請求項5】

請求項１～３のいずれかに記載の脊椎固定インプラントにおいて、
直列配置される３個以上の前記コネクションプレートを備え、
複数のコネクションプレート間のうちの一部のコネクションプレート間において、隣り合う前記コネクションプレート同士が、前記センターロッドの側方に配置されるラテラルロッドでさらに連結されている、脊椎固定インプラント。

【請求項6】

請求項１～３のいずれかに記載の脊椎固定インプラントにおいて、
前記センターロッドの側方に配置される、隣り合う前記コネクションプレート同士を連結するラテラルロッドをさらに備え、
前記ラテラルロッドは、取付部材を介して前記コネクションプレートに取り付けられており、
前記取付部材は、
前記ラテラルロッドが差し込まれるリング状のロッド保持部と、
前記スクリューが差し込まれる脚部であって、前記コネクションプレートの前記背側面に当接される脚部と、を備える、
脊椎固定インプラント。

【請求項7】

請求項６に記載の脊椎固定インプラントにおいて、
前記コネクションプレートの前記背側面の両端に、前記ロッド保持部の一部が嵌り込む凹部が形成されている、脊椎固定インプラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、隣り合う椎体の相対位置を所定の範囲内に保つ脊椎固定インプラントに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の技術として、例えば、特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載の脊椎固定システムは、固定部材と称されている椎体に固定されるスクリューと、スクリュー同士を連結するロッドとを備える。特許文献１の例えば図５に開示されているように、椎骨１個について２本のスクリューが、椎体に捩じ込み（刺入）固定される。そして、並列配置された計２組の、複数のスクリューおよびロッドで、隣り合う椎体の相対位置が固定される。また、椎体同士をより強固に固定するために、隣り合うロッドを横コネクタで連結してもよいことが文献に開示されている。

【0003】

なお、特許文献１の中には特に記載されていないが、上記したスクリュー、ロッド、および横コネクタは、チタンなどの金属材料で形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２００６－５２３５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されているような従来の脊椎固定インプラントは、隣り合う椎体を完全固定するものである。完全固定された椎体同士は、その相対位置が全く変化しないため術後、患者は、腰の回旋範囲が狭まり、腰の回旋がしづらくなる。そのため、術後において患者の日常生活に障害が生じることもある。また、完全固定された椎体と、これに隣り合う固定されていない椎体との間で骨折が生じることもある。ちなみに、５個の腰椎（椎骨）で形成される腰椎の回旋角度は通常１０度程度であるので、椎体１個あたりの回旋角度は約２度程度となる。

【0006】

また、特許文献１に記載されているような従来の脊椎固定インプラントには、次のような問題もある。術者が、スクリューを椎体に捩じ込む際、無視できない割合（５～１０％程度の割合）でスクリューの誤捩じ込み（誤刺入）が発生している。ここで、椎骨を構成する椎体と椎弓との間の脊柱管には脊髄が通っている。また、椎体の腹側には、心臓、各種臓器、大動脈、および大静脈などが存在する。スクリューの誤捩じ込み（誤刺入）により、例えば、脊髄が傷つけられると、神経痛や麻痺症状発生の危険がある。また、大動脈などの大血管が傷つけられると、大量出血の危険がある。

【0007】

なお、椎体へのスクリューの誤捩じ込み（誤刺入）を防止するため、非常に高額な３次元モニタリングシステム（ナビゲーションシステム）を導入している病院もあるが、様々な事情により、全ての病院がこのようなシステムを導入できるわけではない。

【0008】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、椎体の回旋性を温存でき、且つ、これに加えてスクリューの誤捩じ込み（誤刺入）をも防止することができる脊椎固定インプラントを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によって提供される脊椎固定インプラントは、隣り合う椎体の相対位置を所定の範囲内に保つ脊椎固定インプラントであって、椎体に固定される複数本のスクリューと、背側面から腹側面へ向けて前記スクリューが挿入されるガイド孔が両端部に形成された、少なくとも２個のコネクションプレートと、前記スクリューを介して椎体に固定された隣り合う前記コネクションプレート同士を連結するセンターロッドと、を備える。前記コネクションプレートは、椎間関節の凹形状部分に嵌合する凸形状部分を腹側面に有し、人体の頭部側から見たときの隣り合う椎間関節の前記凹形状部分の円弧状の外郭線上の中点同士を結ぶ仮想線よりも背側に孔中心が位置するように、前記センターロッドが摺動自在に挿入されるセンター孔が前記コネクションプレートの側面に形成されている。

【0010】

椎体の想定される回旋中心は、整形外科分野で著名なカパンディの「関節の生理学」にも示されているように、人体の頭部側から見たときの椎間関節の凹形状部分の円弧状の外郭線から推定される仮想円の中心に位置する。
ここで、センターロッドが摺動自在に挿入されるセンター孔の中心は、椎体の想定される回旋中心と必ずしも一致しないが、椎体の想定される回旋中心がある椎体の背側に位置する。そのため、椎体は、センターロッドを中心にしてコネクションプレートと一体的に回旋し得、椎体の回旋性は温存される。
また、上記したコネクションプレートは、椎間関節の凹形状部分に嵌合する凸形状部分を腹側面に有する。これによると、椎骨の背側にコネクションプレートを密着させることができる。その結果、スクリュー捩じ込み（刺入）の際のスクリューのがたつきやぶれを最小限に抑えることができる。また、コネクションプレートの凸形状部分を、椎間関節の凹形状部分に嵌め込むことで、スクリューの捩じ込み位置、および捩じ込み角度を確定させることができるという効果もある。これらの結果、スクリューの誤捩じ込み（誤刺入）を従来よりも防止することができる。なお、コネクションプレートが有する上記腹側面は、椎骨とコネクションプレートとの一体化に寄与するので、回旋性が温存された椎骨の骨折防止という効果も得られる。

【0011】

本発明の好適な実施の形態においては、前記センター孔が、前記外郭線から推定される仮想円の中心に位置するように形成されている。

【0012】

この構成によると、椎体の回旋性をより高めることができる。

【0013】

本発明の好適な実施の形態においては、立位のときの椎骨の連なりデータに基づいて前記センターロッドが湾曲させられている。

【0014】

この構成によると、立位のとき、特に術後患者の活動時における椎体の回旋性をより高めることができる。

【0015】

本発明の好適な実施の形態においては、前記外郭線から推定される仮想円の中心を、椎骨が連なる方向で結んでなる仮想の曲線に沿って、前記センターロッドが湾曲させられている。

【0016】

この構成によると、椎体の回旋性をより高めることができる。

【0017】

本発明の好適な実施の形態においては、前記ガイド孔の前記コネクションプレートにおける位置および角度が、椎体の内部に前記スクリューが収まるように、椎体毎に決定されている。

【0018】

この構成によると、脊髄、心臓、各種臓器、および大動脈などの大血管を、スクリューで傷つけてしまうことを防止することができ、スクリューのより安全な捩じ込み（刺入）が可能となる。

【0019】

本発明の好適な実施の形態においては、前記センターロッドが、樹脂材料、または炭素繊維材料で形成されている。

【0020】

樹脂材料、および炭素繊維材料は、いずれも、ある程度の柔軟性を有するので、この構成によると、椎体の回旋性を温存できることに加えて、椎体の屈曲性（前後屈性）も温存することができる。

【0021】

本発明の好適な実施の形態においては、前記スクリュー、前記コネクションプレート、および前記センターロッドが、樹脂材料、または炭素繊維材料で形成されている。

【0022】

この構成によると、椎体の回旋性温存および屈曲性温存という効果に加えて、金属製のインプラントの場合に問題となるアーチファクトの発生を防止することができる。

【0023】

本発明の好適な実施の形態においては、前記センターロッドの側方に配置される、隣り合う前記コネクションプレート同士を連結するラテラルロッドをさらに備え、前記ラテラルロッドが、樹脂材料、または炭素繊維材料で形成されている。

【0024】

この構成によると、椎体の回旋性を温存しつつ、椎体同士をしっかりと固定することができる。

【0025】

本発明の好適な実施の形態においては、直列配置される３個以上の前記コネクションプレートを備え、複数のコネクションプレート間のうちの一部のコネクションプレート間において、隣り合う前記コネクションプレート同士が、前記センターロッドの側方に配置されるラテラルロッドでさらに連結されている。

【0026】

この構成によると、椎体の回旋性温存箇所と、椎体の固定優先箇所とを併存させることができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によると、椎体の回旋性を温存でき、且つ、これに加えてスクリューの誤捩じ込み（誤刺入）をも防止することができる脊椎固定インプラントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の第１実施形態に係る脊椎固定インプラントの斜視図である。

【図2】図１に示す脊椎固定インプラントの正面図であり、椎骨を合わせて図示している。

【図3】図１に示す脊椎固定インプラントの平面図である（椎骨は図示していない）。

【図4】椎体の想定される回旋中心を説明するための図であって、棘突起および椎弓を取り除いた椎骨（腰椎）を人体の頭側から見たときの図である。

【図5】脊柱を構成する立位のときの計５個の腰椎を横から見たときの図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る脊椎固定インプラントの正面図であり、椎骨を合わせて図示している。

【図7】図６に示す脊椎固定インプラントの平面図である（椎骨は図示していない）。

【図8】本発明の第３実施形態に係る脊椎固定インプラントの平面図である（椎骨は図示していない）。

【図9】図８に示す脊椎固定インプラントの試作品の写真である。

【図10】ＰＥＥＫ樹脂製の脊椎固定インプラントを、背中を切開した豚の椎骨に取り付けた時点の写真である。

【図11】図１０に示す脊椎固定インプラントが体内に埋設された状態の豚の背中部分のＣＴ画像である。

【図12】図１０に示す脊椎固定インプラントが体内に埋設された状態の豚の背中部分のＭＲＩ画像である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

【0030】

（脊椎固定インプラントの構成）
図１～５に基づき、本発明の第１実施形態に係る脊椎固定インプラント１０１の構成について説明する。脊椎固定インプラント１０１は、隣り合う椎体５１の相対位置を所定の範囲内に保つインプラントであって、椎体５１に固定される複数本のスクリュー１、少なくとも２個のコネクションプレート３、および隣り合うコネクションプレート３同士を連結するセンターロッド４を、主要な構成部品とする。

【0031】

なお、「隣り合う椎体５１の相対位置を所定の範囲内に保つ」というのは、本発明のインプラントは、従来の脊椎固定インプラントのような隣り合う椎体を完全固定するものではなく、椎体の可動性を温存できる脊椎固定インプラントである、ということを意味する。

【0032】

＜スクリュー＞
スクリュー１は、コネクションプレート３を椎体５１に固定するための部品であり、先端側から順に、テーパーネジ部１ａ、円柱状部１ｂ、平行ネジ部１ｃ、および六角柱状部１ｄを有する。スクリュー１の材料は、樹脂（プラスチック）、炭素繊維、金属、または、これらの複合材料である（コネクションプレート３、センターロッド４、後述するラテラルロッド５についても同様）。樹脂材料としては、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ＰＬＡ樹脂（ポリ乳酸樹脂）などが挙げられる。金属材料としては、チタン、チタン合金、コバルトクロム合金、ステンレスなどが挙げられる。

【0033】

＜コネクションプレート＞
コネクションプレート３は、スクリュー１を介して椎体５１に固定された状態で、センターロッド４を介して隣り合う椎体５１を連結するための部品である。コネクションプレート３の両端部には、背側面３ａからその反対側の腹側面３ｂへ向けてスクリュー１が挿入されるガイド孔３ｃが形成されている。

【0034】

また、コネクションプレート３は、椎間関節５３の凹形状部分に嵌合する凸形状部分８を腹側面３ｂに有する。なお、椎骨５０は、椎体５１、椎弓５２、椎間関節５３、横突起５４、椎弓根５５、および棘突起などで構成される。図２に示す椎骨５０は、棘突起が取り除かれた椎骨である。また、図４に示す椎骨５０は、棘突起および椎弓５２が取り除かれた椎骨である。術者は、スクリュー１を椎体５１に捩じ込む前に、コネクションプレート３の凸形状部分８を、椎間関節５３の凹形状部分に嵌め込むことで、椎骨５０の背側にコネクションプレート３を密着させることができる。これにより、その後のスクリュー捩じ込み（刺入）の際のスクリュー１のがたつきやぶれを最小限に抑えることができる。なお、腹側面３ｂにおける凸形状部分８の位置および大きさは、各椎骨５０毎に決定されていることが好ましい。例えば、術前に、各椎骨５０の形状および寸法を、ＣＴまたはＭＲＩにて３次元計測し、その計測結果から、各椎間関節５３の凹形状部分に合うように、腹側面３ｂにおける凸形状部分８の位置および大きさを決定する。そして、各椎骨５０毎にコネクションプレート３を製作する。

【0035】

また、ガイド孔３ｃのコネクションプレート３における位置および角度は、椎体５１の内部にテーパーネジ部１ａ（スクリュー１）が収まるように（図２参照）、各椎体５１毎に決定されていることが好ましい。前記したように、例えば、術前に、各椎骨５０の形状および寸法を、ＣＴまたはＭＲＩにて３次元計測し、その計測結果から、各椎体５１の内部にテーパーネジ部１ａ（スクリュー１）が収まるように、コネクションプレート３におけるガイド孔３ｃの位置および角度を、各椎体毎に最適なものに決定する。こうすることで、脊髄、心臓、各種臓器、および大動脈などの大血管を、スクリュー１で傷つけてしまうことを防止することができ、スクリュー１のより安全な捩じ込み（刺入）が可能となる。

【0036】

コネクションプレート３の側面には、センター孔３ｄが形成されており、このセンター孔３ｄに、センターロッド４が摺動自在に挿入される。コネクションプレート３とセンターロッド４とは、完全固定されておらず、コネクションプレート３は、センターロッド４を中心にして回旋可能である。

【0037】

ここで、コネクションプレート３が固定される椎体５１の想定される回旋中心について、図４を参照しつつ説明する。椎体５１の想定される回旋中心は、前述した「関節の生理学」に記載されているように、図４に示すような仮想円Ｄの中心Ｏであることが知られている。

【0038】

この仮想円Ｄは、人体の頭部側から見たときの椎間関節５３の凹形状部分の円弧状の外郭線Ｃを円周上の一部に含むように、当該外郭線Ｃから推定される円である。なお、椎間関節５３の上記外郭線Ｃが、数学的に完全な円弧であることはまずない。そのため、円弧状の外郭線Ｃを円周上の一部に含む「ように」というように、円弧状の外郭線Ｃが、仮想円Ｄの円周上の円弧と完全に一致しない場合を許容し含める表現としている。

【0039】

ここで、椎体５１の回旋性を温存すべく、センターロッド４が挿入されるセンター孔３ｄの孔中心は、コネクションプレート３が椎体５１に固定された状態において、人体の頭部側から見たときの隣り合う椎間関節５３の上記外郭線Ｃ上の中点同士を結ぶ仮想線Ｌ１よりも背側に位置するように、コネクションプレート３の側面に形成される。なお、円弧状の外郭線Ｃ上の中点とは、円弧状の外郭線Ｃの両端Ｐ１、Ｐ２から等しい距離のその曲線上の点Ｐ３のことである。

【0040】

上記した孔中心は、椎体５１の想定される回旋中心（仮想円Ｄの中心Ｏ）と必ずしも一致しないが、仮想円Ｄの中心Ｏがある椎体の背側に位置する。そのため、椎体５１は、センターロッド４を中心にしてコネクションプレート３と一体的に回旋し得、椎体５１の回旋性は温存される。前記したように、例えば、腰椎を構成する椎骨１個あたりの回旋角度は、そもそも約２度程度という小さい角度であるので、センター孔３ｄの孔中心と、仮想円Ｄの中心Ｏとが完全に一致していなくても、椎体５１は回旋し得、椎体５１の回旋性は温存される。

【0041】

なお、椎体５１の回旋性をより高めるには、コネクションプレート３が椎体５１に固定された状態において、センターロッド４が挿入されるセンター孔３ｄが、椎体５１の想定される回旋中心である仮想円Ｄの中心Ｏに位置するように（センター孔３ｄの中心と、仮想円Ｄの中心Ｏとが一致するように）、コネクションプレート３の側面に形成されていることである。

【0042】

術前に、各椎骨５０の椎間関節５３の形状および寸法を、ＣＴまたはＭＲＩにて３次元計測し、その計測結果から、各椎体５１の想定される回旋中心を求める。コネクションプレート３が椎体５１に固定された状態において、求めた回旋中心にセンター孔３ｄが位置するように、コネクションプレート３の側面に、センター孔３ｄを形成する。

【0043】

＜センターロッド＞
センターロッド４は、スクリュー１を介して椎体５１に固定された隣り合うコネクションプレート３同士を連結するための部品である。

【0044】

椎体５１の回旋性をより高めるため、センターロッド４は、立位のときの椎骨５０の連なりデータに基づいて湾曲させられていることが好ましい。なお、立位のときの椎骨５０の連なりデータは、例えば、レントゲン撮影により取得される。

【0045】

ここで、図５は、脊柱を構成する立位のときの計５個の椎骨５０（腰椎５０ａ～５０ｅ）を横から見たときの図である。また、図５中に示す仮想曲線Ｌ２は、図４に示す仮想円Ｄの中心Ｏを、椎骨５０が連なる方向で結んでなるものである。すなわち、仮想曲線Ｌ２は、椎体５１の想定される回旋中心を、椎骨５０が連なる方向で結んでなるものである。この仮想曲線Ｌ２に沿って、センターロッド４が湾曲させられていることが好ましい。なお、仮想曲線Ｌ２は棘突起を貫いて描かれているが、棘突起はコネクションプレート３を椎間関節５３と勘合させるために、術中にて取り除かれる。

【0046】

前記したように、術前に、各椎骨５０の椎間関節５３の形状および寸法を、ＣＴまたはＭＲＩにて３次元計測し、その計測結果から、各椎体５１の想定される回旋中心を求める。各椎体５１の想定される回旋中心を、椎骨５０が連なる方向で結んでなるものが仮想曲線Ｌ２である。

【0047】

なお、材料の観点では、センターロッド４は、ＰＥＥＫ樹脂などの樹脂（プラスチック）、炭素繊維といった、ある程度の柔軟性を有する材料から形成されていることが好ましい。これによると、椎体５１の回旋性を温存できることに加えて、椎体５１の屈曲性（前後屈性）も温存することができる。

【0048】

（脊椎固定インプラントの使用方法）
脊椎固定インプラント１０１の使用方法について説明する。術者は、まず、人体の背中を所定の長さ切開し、椎骨５０を露出させる。そして、インプラントを取り付ける箇所の棘突起を、椎骨５０から取り除く。なお、椎弓５２に関しては、通常、残しておくが、必要に応じて、椎骨５０から取り除く。

【0049】

次に、コネクションプレート３の凸形状部分８を、椎間関節５３の凹形状部分に嵌め込むことで、椎骨５０の背側にコネクションプレート３を密着させる。そして、コネクションプレート３のガイド孔３ｃにスクリュー１を挿入し、スクリュー１を椎体５１の中へ捩じ込んでいく（刺入していく）。術者は、スクリュー１後端部の六角柱状部１ｄにボックスレンチを嵌め、ボックスレンチをゆっくり回しつつ、ガイド孔３ｃに沿わせてスクリュー１を椎体５１の中へ捩じ込んでいく（刺入していく）。

【0050】

スクリュー１の捩じ込みが完了したら、スクリュー１の平行ネジ部１ｃに背側からナット６を螺合させて、コネクションプレート３を椎骨５０に固定する。その後、隣り合うコネクションプレート３のセンター孔３ｄに、センターロッド４を通し、コネクションプレート３同士を連結する。

【0051】

なお、センターロッド４は、コネクションプレート３に固定されていないが、その軸方向の前後に位置する棘突起などの存在により、コネクションプレート３から抜け落ちる心配はほとんどない。

【0052】

（第２実施形態）
図６，７に基づき、本発明の第２実施形態に係る脊椎固定インプラント１０２の構成について説明する。なお、第２実施形態に係る脊椎固定インプラント１０２に関し、第１実施形態に係る脊椎固定インプラント１０１を構成する部品と同じ部品については、同一の符号を付している（後述する第３実施形態においても同様）。

【0053】

第２実施形態に係る脊椎固定インプラント１０２と、第１実施形態に係る脊椎固定インプラント１０１との相違点は、第２実施形態に係る脊椎固定インプラント１０２では、一部のコネクションプレート間が、センターロッド４に加えてラテラルロッド５で連結されている点である。

【0054】

脊椎固定インプラント１０２は、直列配置される３個のコネクションプレート３を備え、２つのコネクションプレート間のうちの一方のコネクションプレート間において、隣り合うコネクションプレート３同士が、センターロッド４の側方に配置されるラテラルロッド５でさらに連結されている。

【0055】

ラテラルロッド５が配置されるコネクションプレート間は、椎体５１の固定が優先される箇所である。一方、ラテラルロッド５が配置されないコネクションプレート間は、椎体５１の回旋性確保が優先される箇所である。このように、一部のコネクションプレート間が、センターロッド４に加えてラテラルロッド５で連結されることで、その部分の椎体５１の固定力を大きくすることができる。このように、ラテラルロッド５を用いるか否かで、椎体５１の固定力を変更することができ、椎体５１の回旋性温存箇所と、椎体５１の固定優先箇所とを併存させることができる。

【0056】

本実施形態では、コネクションプレート３の両端部にそれぞれラテラルロッド５が配置され、当該ラテラルロッド５は、ピン部材（取付部材）７を介してコネクションプレート３に取り付けられている。ピン部材７は、ラテラルロッド５が差し込まれるリング状のロッド保持部７ａと、スクリュー１が差し込まれる脚部７ｂとで構成される。ロッド保持部７ａにラテラルロッド５が差し込まれた状態、且つ、脚部７ｂにスクリュー１が差し込まれた状態で、背側からナット６を締め付けることで、脚部７ｂを弾性変形させ、これにより、ラテラルロッド５は、ロッド保持部７ａで挟持される。

【0057】

なお、センターロッド４のコネクションプレート３への取付けのように、コネクションプレート３の両端部の側面に孔をあけ、この孔にラテラルロッド５を差し込んで、コネクションプレート３とラテラルロッド５とを連結してもよい。コネクションプレート３とラテラルロッド５とは、固定してもよいし、固定しなくてもよい（後述する第３実施形態においても同様）。

【0058】

（第３実施形態）
図８，９に基づき、本発明の第３実施形態に係る脊椎固定インプラント１０３の構成について説明する。

【0059】

第３実施形態に係る脊椎固定インプラント１０３と、第２実施形態に係る脊椎固定インプラント１０２との相違点は、第３実施形態に係る脊椎固定インプラント１０３では、全てのコネクションプレート間が、センターロッド４の側方に配置されるラテラルロッド５で連結されている点である。

【0060】

この構成の場合、椎体５１の回旋性を温存すべく、少なくともコネクションプレート３、センターロッド４、およびラテラルロッド５は、ＰＥＥＫ樹脂などの樹脂（プラスチック）、炭素繊維といった、ある程度の柔軟性を有する材料から形成される。図１などに示すラテラルロッド５が無い脊椎固定インプラント１０１に比べて、本実施形態の脊椎固定インプラント１０３は、椎体５１の回旋性においては若干劣る。しかしながら、上記したようにその主要部品が、樹脂材料または炭素繊維材料で形成されることで、本実施形態の脊椎固定インプラント１０３によっても、椎体５１の回旋性を温存することができる。

【0061】

本実施形態の脊椎固定インプラント１０３では、２本のスクリュー１、コネクションプレート３、および３本のロッド（センターロッド４、ラテラルロッド５）で、やぐらが組まれたような状態となるので、椎体５１の回旋性を温存しつつも、椎体５１の固定をしっかとしたものとすることができる。また、やぐらが組まれたような状態となることで、インプラントを構成する各部品にかかる負荷が分散されるという効果もある。

【0062】

なお、図９に示す試作品の脊椎固定インプラント１０３は、スクリュー１、コネクションプレート３、センターロッド４、ラテラルロッド５、ナット６、およびピン部材７の全ての部品が、ＰＥＥＫ樹脂で形成されたインプラントである。ここで、金属製のインプラントで固定した脊椎の周辺には、ＭＲＩやＣＴ撮影時においてアーチファクトが発生するため、脊椎腫瘍の状態把握や、移植骨の骨融合の状況把握が困難であるという問題がある。これに対して、本実施形態の脊椎固定インプラント１０３のように、部品の素材として、樹脂材料や炭素繊維材料を用いることで、アーチファクトの発生を防止することができる。

【0063】

本件の発明者らは、図９に示す試作品の脊椎固定インプラント１０３を、豚の椎骨に取り付ける実験を行った。発明者らは、コネクションプレート３の凸形状部分８（図２参照）を、豚の椎間関節の凹形状部分に密着させつつ、コネクションプレート３のガイド孔３ｃに沿って、スクリュー１を椎体５１の中へ捩じ込んでいった（刺入していった）。これにより、誤捩じ込み（誤刺入）することなく、スクリュー１を椎体５１に固定することができた。また、センターロッド４およびラテラルロッド５によるコネクションプレート３の連結を終えたあと、椎体の回旋性を温存し得ることを触手により確認した。

【0064】

また、図１０は、ＰＥＥＫ樹脂製の脊椎固定インプラント１０４を、背中を切開した豚の椎骨に取り付けた時点の写真である。また、図１１、図１２は、それぞれ、上記脊椎固定インプラント１０４が椎骨に取り付けられた状態（体内に埋設された状態）の豚の背中部分のＣＴ像、ＭＲＩ像である。

【0065】

なお、上記脊椎固定インプラント１０４は、３個のコネクションプレート３がセンターロッド４に加えてラテラルロッド５で連結され、１個のコネクションプレート３がセンターロッド４のみで連結されたものであり、図７に示す脊椎固定インプラント１０２とは、ラテラルロッド５で連結されたコネクションプレート３の個数が異なっている。

【0066】

図１１、図１２からわかるように、脊椎固定インプラント１０４がＰＥＥＫ樹脂材料で形成されていることで、ＣＴ撮影、ＭＲＩ撮影のいずれにおいてもアーチファクトは全く見られなかった。また、スクリュー１が椎弓根に正しく刺入できていることが、図１１、図１２からわかる。

【0067】

（変形例）
前記した実施形態では、３個または４個のコネクションプレート３とされているが、コネクションプレート３の数量は３個または４個に限定されるものではない。２個のコネクションプレート３であってもよいし、５個以上のコネクションプレート３であってもよい。

【0068】

図６～１２に示す脊椎固定インプラント１０２、１０３、１０４では、センターロッド４の両側にラテラルロッド５が配置されているが、センターロッド４の片側のみにラテラルロッド５が配置されてもよい。

【0069】

以上、本発明の実施形態およびその変形について説明した。なお、その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行うことは可能である。

【符号の説明】

【0070】

１：スクリュー
３：コネクションプレート
３ａ：背側面
３ｂ：腹側面
３ｃ：ガイド孔
３ｄ：センター孔
４：センターロッド
５：ラテラルロッド
８：凸形状部分
５０：椎骨
５１：椎体
５３：椎間関節
Ｃ：椎間関節の凹形状部分の円弧状の外郭線
Ｄ：仮想円
Ｏ：仮想円の中心（回旋中心）
Ｌ１：仮想線
Ｌ２：仮想曲線
１０１、１０２、１０３、１０４：脊椎固定インプラント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】